JP2007057117A - Heat exchange machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高温流体と低温流体の熱交換を行う熱交換機に関するもので、例えば、通信機器等の発熱体を冷却する携帯電話基地局用熱交換機として好適である。 The present invention relates to a heat exchanger that performs heat exchange between a high-temperature fluid and a low-temperature fluid, and is suitable, for example, as a heat exchanger for a mobile phone base station that cools a heating element such as a communication device.
従来では、携帯電話基地局冷却用熱交換機として、以下に説明する熱交換機が販売されている。この熱交換機は、例えば、通信機器等の発熱体が収納されている建物(基地局)の外壁に取り付けられ、建物内の空気と、建物外の空気との間で熱交換させるものである。 Conventionally, heat exchangers described below are sold as mobile phone base station cooling heat exchangers. For example, this heat exchanger is attached to the outer wall of a building (base station) in which a heating element such as a communication device is housed, and exchanges heat between air inside the building and air outside the building.
図12に、従来の携帯電話基地局冷却用空気−空気型熱交換機の一例を示す。なお、図中の上下方向が天地方向である。 FIG. 12 shows an example of a conventional mobile phone base station cooling air-air heat exchanger. In addition, the up-down direction in the figure is the top-bottom direction.
図12に示す熱交換機100は、筐体10と、筐体10の内部に配置された内気用ファン20、外気用ファン30、熱交換器80とを備えている。
A
筐体10は、略直方体であり、図12中の手前側の面が建物側の面(以下、正面11と呼ぶ)であり、図中奥側の面が建物の外部側の面(以下、背面12と呼ぶ)である。筐体10の正面11は、熱交換器80に対向する部分およびそれよりも上側の部分に開口部13を有しており、筐体10の背面12は、熱交換器80に対向する部分およびそれよりも下側の部分に開口部14を有している。
The
内気用ファン20は、建物内の高温空気(以下、内気と呼ぶ)を熱交換器80に送るものであり、外気用ファン30は建物外の低温空気(以下、外気と呼ぶ)を熱交換器80に送るものである。
The
そして、内気用ファン20により、内気が、図12中の矢印のように、筐体10の正面11の上部から筐体10の内部に流入し、さらに、熱交換器80の上面80aから熱交換器80の内部に流入して、熱交換器80の正面80bから流出するようになっている。一方、外気用ファン30により、外気が、図12中の矢印のように、筐体10の背面12の下側から筐体10の内部に流入し、さらに、熱交換器80の下面80cから熱交換器80の内部に流入し、熱交換器80の背面80dから流出するようになっている。
Then, the inside air flows into the inside of the
ここで、図13に熱交換器80の拡大図を示す。なお、図13では、熱交換器80の一部を省略している。また、図13では、図12と同一の部位に、図12と同一の符号を付している。
Here, the enlarged view of the
図13に示すように、熱交換器80は、図中上側から図中手前側に向けて内気が流れる内気通路81と、図中下側から図中奥側に向けて外気が流れる外気通路82とが交互に配置されている。また、内気通路81および外気通路82のそれぞれの中央付近にフィン83(図12参照)が配置されている。これらの通路81、82を形成するプレート84と、フィン83は、アルミニウム製であり、ろう付けにより、一体的に形成されている。
As shown in FIG. 13, the
このように、熱交換器80は、内気通路81と外気通路82とが交互に配置された構成となっているので、熱交換器80内では、内気と外気とが分離して熱交換器80内を流れ、内気通路81内および外気通路82内のフィン83を介して、高温である内気と低温である外気とが熱交換されるようになっている。
As described above, the
ところで、図12に示す熱交換機100を製造する場合、この熱交換器80を筐体10に取り付けた後に、内気と外気の境目から外気や雨水が内気側に浸入しないように、筐体10と熱交換器80とをシール(密封)する必要がある。
By the way, when manufacturing the
そこで、従来では、熱交換器80を筐体10に組み付けた後に、図12中の太線で示すように、熱交換器80の内気が流入する内気入口側面(熱交換器80の上面)80aと、熱交換器80の内気が流出する内気出口側面(熱交換器80の正面)80bのそれぞれの縁(内気入口側面と内気出口側面の境界を除く)に、シール材90を塗り付けていた。
Therefore, conventionally, after the
しかし、熱交換器80を筐体10に取り付ける際に、上記2面80a、80bの縁にシール材90を塗り付ける場合では、確実にシールするためには、適切な量のシール材を適切な場所に塗る必要があるため、その量および場所の調整に手間がかかり、作業性が悪いという問題がある。
However, when the
本発明は、上記点に鑑み、熱交換器を筐体に組み付ける際の作業性を改善することができる構造の熱交換機を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the heat exchanger of the structure which can improve the workability | operativity at the time of attaching a heat exchanger to a housing | casing in view of the said point.
上記目的を達成するため、本発明は、熱交換機の構造を、熱交換機コアのフランジ(47、89)と、筐体の取付部(15)の間にパッキン(17)を配置し、フランジ(47、89)と取付部(15)とにより、パッキン(17)を挟んだ状態で、熱交換機コア(40、80)を取付部(15)に取り付けた構造とすることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a heat exchanger having a flange (47, 89) disposed between a flange (47, 89) of a heat exchanger core and a mounting portion (15) of a housing. 47, 89) and the attachment portion (15), and the heat exchanger core (40, 80) is attached to the attachment portion (15) with the packing (17) sandwiched therebetween.
ここで、フランジは、熱交換機コア(40、80)の周囲のうち、少なくとも、第1流体入口面(41、80a)と第2流体出口面(44、80d)の境界と、第1流体出口面(43、80b)と第2流体入口面(42、80c)の境界とを通る位置に配置され、連続した形状である。 Here, the flange includes at least a boundary between the first fluid inlet surface (41, 80a) and the second fluid outlet surface (44, 80d) around the heat exchanger core (40, 80), and the first fluid outlet. It is arranged at a position passing through the boundary between the surface (43, 80b) and the second fluid inlet surface (42, 80c) and has a continuous shape.
一方、取付部(15)は、筐体(10)の内部に設けられており、熱交換機コア(40、80)を筐体(10)に取りけるためのものであり、熱交換機コア(40、80)がはめ込まれる開口部(16)を有し、かつ、開口部(16)の周囲が、開口部(16)にはめ込まれた熱交換機コア(40、80)のフランジ(47、89)と対向する形状である。 On the other hand, the attachment portion (15) is provided inside the housing (10), and is used to attach the heat exchanger core (40, 80) to the housing (10). The heat exchanger core (40 , 80) has a flange (47, 89) of the heat exchanger core (40, 80) having an opening (16) fitted therein and the periphery of the opening (16) fitted into the opening (16). The shape is opposed to
熱交換機をこのような構造とすることで、フランジと取付部とにより、パッキンを押し付け合い、面圧を管理することで、熱交換機コアと筐体とのシールが可能となる。これにより、熱交換機を製造する際では、熱交換機コアのフランジと取付部との間にパッキンを位置させながら、熱交換機コアを筐体に組み付けるだけでシールができる。このため、本発明によれば、シール材を塗り付ける場合と比較して、組み付けの作業性を向上させることができる。 By adopting such a structure for the heat exchanger, it is possible to seal the heat exchanger core and the housing by pressing the packing with the flange and the mounting portion and managing the surface pressure. Thereby, when manufacturing a heat exchanger, a seal | sticker can be performed only by attaching a heat exchanger core to a housing | casing, positioning a packing between the flange and attachment part of a heat exchanger core. For this reason, according to this invention, the workability | operativity of an assembly | attachment can be improved compared with the case where a sealing material is applied.
また、高いシール性を確保する観点より、フランジ(47、89)が同一平面上に位置するように、熱交換機コア(40、80)の周囲に、フランジ(47、89)を配置することが好ましい。 Further, from the viewpoint of ensuring high sealing performance, the flanges (47, 89) may be disposed around the heat exchanger core (40, 80) so that the flanges (47, 89) are located on the same plane. preferable.
また、フランジ(47、89)は、パッキン(17)に接する面がすべて平行であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the surfaces of the flanges (47, 89) in contact with the packing (17) are all parallel.
また、熱交換機コア(40)として、例えば、熱交換部(50)と、第1通路形成部(60)と、第2通路形成部(70)とを備えるものを用いることができる。 Moreover, what is provided with a heat exchange part (50), a 1st channel | path formation part (60), and a 2nd channel | path formation part (70) can be used as a heat exchanger core (40), for example.
ここで、熱交換部(50)は、平板状のコアプレート(51)が積層されて第1流体が流れる第1通路(52)と第2流体が流れる第2通路(53)が交互に形成されるとともに、第1通路(52)および第2通路(53)内に第1流体および第2流体との熱交換を促進するフィン(54)が設置されて、第1流体と第2流体とを熱交換させるものである。 Here, the heat exchange part (50) is formed by alternately forming a first passage (52) through which the first fluid flows and a second passage (53) through which the second fluid flows, by laminating the flat core plates (51). In addition, fins (54) that promote heat exchange between the first fluid and the second fluid are installed in the first passage (52) and the second passage (53), and the first fluid and the second fluid Heat exchange.
また、第1通路形成部(60)は、熱交換部(50)の一端側に配置され、第1流体が流れる第3通路(66)と第2流体が流れる第4通路(67)とを、コアプレート(51)の積層方向に沿って交互に形成しているものである。 The first passage forming part (60) is disposed on one end side of the heat exchange part (50), and includes a third passage (66) through which the first fluid flows and a fourth passage (67) through which the second fluid flows. The core plates (51) are alternately formed along the stacking direction.
また、第2通路形成部(70)は、熱交換部(50)の他端側に配置され、第1流体が流れる第5通路(76)と第2流体が流れる第6通路(77)とを、コアプレート(51)の積層方向に沿って交互に形成しているものである。 The second passage forming part (70) is disposed on the other end side of the heat exchange part (50), and a fifth passage (76) through which the first fluid flows and a sixth passage (77) through which the second fluid flows. Are alternately formed along the stacking direction of the core plates (51).
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本実施形態では、携帯電話基地局冷却用の空気−空気型熱交換機に本発明を適用した場合を例として説明する。
(First embodiment)
In this embodiment, a case where the present invention is applied to an air-air heat exchanger for cooling a mobile phone base station will be described as an example.
図1に、本発明の第1実施形態における熱交換機の斜視図を示す。また、図2に、図1の熱交換機1の透過側面図を示し、図3に、図1の熱交換機1の外気通路での断面図を示し、図4に、図1の熱交換機1の内気通路での断面図を示す。
In FIG. 1, the perspective view of the heat exchanger in 1st Embodiment of this invention is shown. 2 shows a transparent side view of the
なお、図1は、携帯電話基地局に熱交換機を取り付けた状態を示す図であり、図12と同様の構成部には、図12と同一の符号を付している。また、図2〜4は、ともに図1の熱交換機をA矢印方向から見た図である。 FIG. 1 is a diagram showing a state in which a heat exchanger is attached to a mobile phone base station, and components similar to those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals as in FIG. Moreover, FIGS. 2-4 is the figure which looked at the heat exchanger of FIG. 1 from the A arrow direction.
まず、本実施形態の熱交換機の概略構成を説明する。この熱交換機1は、図1に示すように、主に、筐体10と、筐体10の内部に配置された内気用ファン20、外気用ファン30、熱交換器40とを備えている。
First, a schematic configuration of the heat exchanger according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the
本実施形態の筐体10は、 図1中の矢印で示すように、図12に示す熱交換機100と同様に、内気用ファン20、外気用ファン30により、筐体10の内部に内気および外気が流入するようになっている。
As shown by the arrows in FIG. 1, the
また、詳細は後述するが、図1〜4に示すように、筐体10の内部には、図12に示す筐体10と異なり、熱交換器40を筐体1に取り付けるための取付板部15が設けられている。なお、その他の構成については、図12に示す筐体10と同様である。
Although details will be described later, as shown in FIGS. 1 to 4, unlike the
そして、熱交換器40は、通信機器等の発熱体が収納される建物の内部空間2とその外部空間3とを仕切るように、筐体10の内部に配置され、取付板部15に取り付けられている。熱交換器40、取付板部15が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の熱交換機コア、取付部に相当する。
The
熱交換器40は、図1、2に示すように、略直方体であり、上面41と、上面41に対向する下面42と、上面41の一端側に隣接する正面(図1中の手前側の面、図2中の左側の面)43と、上面41の他端側に隣接する背面(図1中の奥側の面、図2中の右側の面)44と、上面41、下面42、正面43および背面44に隣接する2つの側面45、46とを有している。そして、上面41から内気が流入し、正面43から内気が流出し、下面42から外気が流入し、背面44から外気が流出するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、内気、外気、上面41、下面42、正面43および背面44のそれぞれが、順に、特許請求の範囲に記載の第1流体、第2流体、第1流体入口面、第2流体入口面、第1流体出口面および第2流体出口面に相当する。
The inside air, the outside air, the
そして、この熱交換器40の内部に内気および外気が流入することにより、熱交換器40の内部で、内気と外気とが熱交換するようになっている。
The inside air and the outside air flow into the
ここで、図5に、図1中の熱交換器40の斜視図を示し、図6に、熱交換器40を取り付ける前の状態における筐体10の斜視図を示す。
Here, FIG. 5 shows a perspective view of the
図5に示すように、熱交換器40は、図12に示す熱交換器80と異なり、その外周面にフランジ47が形成されている。このフランジ47は、フランジ面47aのすべてが、同一平面となるように、熱交換器40の外周に配置されており、かつ、熱交換器40の周囲を一周するように、途切れることなく連続した形状となっている。
As shown in FIG. 5, unlike the
具体的には、フランジ47は、熱交換器40の外周のうち、上面41と背面44との境界部分40aと、下面42と正面43との境界部分40bと、側面45、46の表面上であって、それらの境界部分40a、40bを直線で結ぶ位置とに設けられている。言い換えると、フランジ47は、熱交換器40の外周のうち、内気入口面41と外気出口面44との境界40aと、外気入口面42と内気出口面43との境界40bと、これらの境界40a、40bを通る同一平面上に、配置されている。
Specifically, the
そして、フランジ47は、すべての面47aが平行になっている。
And all the
なお、フランジ47の幅については、後述するパッキン17を抑えられるように、パッキンの材質および熱交換器40と取付板部15との間での要求される防水度合いに応じて、任意に設定される。
The width of the
一方、図3、4、6に示すように、筐体10の取付板部15には、熱交換器40をはめ込むための開口部16が形成されている。この開口部16は、例えば、四角形であり、開口部16に熱交換器40をはめ込んだ状態のとき、開口部16の周囲が熱交換器のフランジ47と対向する大きさとなっている。
On the other hand, as shown in FIGS. 3, 4, and 6, an
また、取付板部15は、筐体1の内部のうち、熱交換器40を開口部16にはめ込んだとき、熱交換器40によって、建物の内部空間2とその外部空間3とを仕切る位置(図2〜4参照)、例えば、図6に示すように、筐体1の中央付近に、配置されている。
Further, the mounting
また、取付板部15は、図2〜4、図6に示すように、熱交換器40を開口部16に、はめ込んだとき、フランジ47に対向する面が、上記したフランジ面47aと平行となるように、鉛直方向に対して斜めの状態で、筐体10に設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 4 and 6, the mounting
また、取付板部15は、筐体10を構成する外壁と一体になっており、例えば、溶接により、取付板部15と筐体10とが一体的に形成される。
Moreover, the
そして、図2〜4に示すように、熱交換器40が取付板部15の開口部16にはめ込まれた状態のときでは、フランジ47と取付板部15との間には、パッキン17が介在している。このパッキン17は、フランジ47および取付板部15の形状に対応して、四角形の枠形状となっている。このパッキン17により、熱交換器40と取付板部15との間がシールされている。なお、パッキン17は、樹脂等の一般的な材質のものである。
As shown in FIGS. 2 to 4, when the
次に、熱交換器40の構成について説明する。本実施形態の熱交換器40は、以下に説明するように、主に、熱交換コアと、第1、第2カバーとが別部品により構成され、第1、第2カバーが樹脂で構成されている点が従来の熱交換器と異なるものである。
Next, the configuration of the
図7に、図5の熱交換器40の分解斜視図を示す。また、図8に、図7の熱交換器40における第1、第2カバー60、70の外壁(外周面)61、62、71、72およびフランジ47を省略した状態での熱交換器40の斜視図を示す。
FIG. 7 shows an exploded perspective view of the
図2〜4、図7、8に示すように、熱交換器40は、内気と外気とを熱交換させる熱交換コア50と、内気を熱交換コア50から導出するとともに外気を熱交換コア50に導入する第1カバー60と、外気を熱交換コア50から導出するとともに内気を熱交換コア50に導入する第1カバー60とを有している。なお、熱交換コア50、第1カバー60、第2カバー70が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の熱交換部、第1通路形成部、第2通路形成部に相当する。
As shown in FIGS. 2 to 4, 7, and 8, the
ここで、図9に、熱交換コア50の斜視図を示す。図3、4、9に示すように、熱交換コア50は、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料よりなる平板状のコアプレート51が多数積層され、隣接するコアプレート51間に、図4、9に示すように、内気が流れる内気通路52と、図3、9に示すように、外気が流れる外気通路53が、積層方向に沿って交互に形成された構成となっている。
Here, in FIG. 9, the perspective view of the
なお、コアプレート51の積層方向を、以下、単にプレート積層方向という。また、内気通路52、外気通路53が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第1通路、第2通路に相当する。
Hereinafter, the stacking direction of the
また、内気通路52および外気通路53には、図3、4、9に示すように、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料よりなるフィン54が設置され、フィン54はコアプレート51にろう付け等により接合されている。このフィン54は、空気との熱交換を促進するもので、コアプレート51に接合される部位が円弧状に形成されたコルゲートフィンであり、図示しない多数のルーバが形成されている。
Further, as shown in FIGS. 3, 4, and 9, the
一方、第1カバー60、第2カバー70は、それぞれ、図7に示すように、熱交換器40の外壁を構成する2枚の直角3角形の第1外壁61、71および1枚の第2外壁62、72と、図8に示すように、それらの外壁の内側に位置する通路構成部63〜65、73〜75とを有している。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the
第1カバー60の通路構成部63〜65では、図8に示すように、直角3角形の第1カバー隔壁63が、プレート積層方向に対して直交する方向に面が延びるようにして、プレート積層方向に多数積層されている。
As shown in FIG. 8, the
また、図4、8に示すように、プレート積層方向の1枚目と2枚目の第1カバー隔壁63における外部空間3側の縁部同士が第1カバー底板64によって繋がれ、図3、8に示すように、プレート積層方向の2枚目と3枚目の第1カバー隔壁63における内部空間2側の縁部同士が第1カバー縦板65によって繋がれ、以下、第1カバー隔壁63はプレート積層方向に沿って交互に第1カバー底板64と第1カバー縦板65によって繋がれている。
Also, as shown in FIGS. 4 and 8, the edges on the
そして、図4に示すように、第1カバー底板64とそれに隣接する2枚の第1カバー隔壁63によって、内気を熱交換コア50から導出する内気導出通路66が形成され、図3に示すように、第1カバー縦板65とそれに隣接する2枚の第1カバー隔壁63によって、外気を熱交換コア50に導入する外気導入通路67が形成されている。また、内気導出通路66と内気導出通路66は、プレート積層方向に沿って交互に形成されている。内気導出通路66、内気導出通路66が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第3通路、第4通路に相当する。
As shown in FIG. 4, the first
なお、熱交換コア50と第1カバー60とが組み付けられる場合では、図4に示すように、内気導出通路66と熱交換コアの内気通路52とが連通し、図3に示すように、外気導入通路67と熱交換コア50の外気通路53とが連通するように、第1カバー隔壁63は、熱交換コア50のコアプレート51の一端側に連結される。
When the
また、第2カバー70の通路構成部73〜75では、図8に示すように、直角3角形の第2カバー隔壁73が、プレート積層方向に対して直交する方向に面が延びるようにして、プレート積層方向に多数積層されている。
Further, in the
また、図4に示すように、プレート積層方向の1枚目と2枚目の第2カバー隔壁73における外部空間3側の縁部同士が第2カバー縦板74によって繋がれ、図3に示すように、プレート積層方向の2枚目と3枚目の第2カバー隔壁73における内部空間2側の縁部同士が第2カバー天板75によって繋がれ、以下、第2カバー隔壁73はプレート積層方向に沿って交互に第2カバー縦板74と第2カバー天板75によって繋がれている。
Moreover, as shown in FIG. 4, the edge part by the side of the
そして、図4に示すように、第2カバー縦板74とそれに隣接する2枚の第2カバー隔壁73によって、内気を熱交換コア50に導入する内気導入通路76が形成され、図3に示すように、第2カバー天板75とそれに隣接する2枚の第2カバー隔壁73によって、外気を熱交換コア50から導出する外気導出通路77が形成されている。また、内気導入通路76と外気導出通路77は、プレート積層方向に沿って交互に形成されている。内気導入通路76、外気導出通路77が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第5通路、第6通路に相当する。
As shown in FIG. 4, the second cover
なお、熱交換コア50と第2カバー70とが組み付けられる場合では、図4に示すように、内気導入通路76と熱交換コアの内気通路52とが連通し、図3に示すように、外気導出通路77と熱交換コア50の外気通路53とが連通するように、第2カバー隔壁73が、熱交換コア50のコアプレート51の他端側に連結される。
In the case where the
また、図7に示すように、第1カバー60の第1外壁61および第2カバー70の第1外壁71は、熱交換器40の側面45、46(図5参照)を構成するものであり、フランジ47が配置される部位で分割された形状となっている。すなわち、第1カバー60の第1外壁61および第2カバー70の第1外壁71は、長辺61a、71a、短辺61b、71b、斜辺61c、71cを有する直角三角形であり、互いの斜辺61c、71c同士を合わせることで、熱交換器40の長方形の側面45、46が構成される。
Further, as shown in FIG. 7, the first
なお、図7と図8との対応関係について説明すると、第1カバー60の第1外壁61は、その長辺61aが第1カバー隔壁63の長辺63aと一致しており、熱交換コア50と第1カバー60と第2カバー70とを組み合わせた状態では、その短辺61bが熱交換コア50の上端辺51aおよび第2カバー隔壁73の短辺73bと一致するようになっている。
The correspondence between FIG. 7 and FIG. 8 will be described. The first
また、第2カバー70の第1外壁71は、その長辺71aが第2カバー隔壁73の長辺73aと一致しており、熱交換コア50と第1カバー60と第2カバー70とを組み合わせた状態では、その短辺71bが熱交換コア50の下端辺51bおよび第1カバー隔壁63の短辺63bと一致するようになっている。
Further, the first
また、第1カバー60の第2外壁62は、長方形であり、熱交換コア50の上端面50aを覆うものである。この第1カバー60の第2外壁62と第2カバー天板75(図3参照)とによって、熱交換器40の上面41が構成される。同様に、第2カバー70の第2外壁72も、長方形であり、熱交換コア50の下端面50bを覆うものである。この第2カバー70の第2外壁72と第1カバー底板64(図4参照)とによって、熱交換器40の下面42が構成される。
Further, the second
そして、図7に示すように、第1カバー60では、第1外壁61の斜辺61cと、通路構成部の内気出口面と外気入口面の境界(図8中の第1カバー隔壁63の直角部63c)に、第1フランジ68が設けられている。第2カバー70では、第1外壁71の斜辺71cと、通路構成部の内気入口面と外気出口面との境界(第2カバー隔壁73の直角部73c)に、第2フランジ78が設けられている。
As shown in FIG. 7, in the
第1カバー60と第2カバー70とで熱交換コア50を挟み、第1カバー60の第1外壁61の第1フランジ68と第2カバー70の第1外壁71の第2フランジ78とを合わせることで、図5に示すように、熱交換器40の外周を一周するフランジ47が形成される。
The
なお、第1カバー60および第2カバー70は、それぞれ、ABS、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリアミド(PA)等の樹脂により、フランジを有する形状で、一体成形される。このように、本実施形態では、フランジ47が、第1カバー60および第2カバー70と同一の材料により、第1カバー60および第2カバー70と一体成形されている。
The
次に、上記した熱交換機1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
図7に示すように、第1カバー60、熱交換コア50、第2カバー70を用意する。そして、熱交換コア50を、第1カバー60および第2カバー70で挟み込むことで、図5に示すように、熱交換器40を形成する。
As shown in FIG. 7, the
続いて、図6に示すように、上記した形状の取付板部15が内部に設けられた筐体1と、図5に示す状態の熱交換器40と、パッキン17とを用意する。そして、パッキン17がフランジ47と取付板部15との間に位置するように、図5に示す熱交換器40を、取付板部15の開口部16にはめ込む。
Subsequently, as shown in FIG. 6, the
その後、例えば、フランジ47と取付板部15とをねじで締め付けることで、フランジ47と取付板部15の間の面圧を所望の大きさに調整する。
Thereafter, for example, the surface pressure between the
このようにして、図1に示す熱交換機1が製造される。
Thus, the
次に、本実施形態の主な効果を説明する。 Next, main effects of this embodiment will be described.
本実施形態では、図5に示すように、熱交換器40の外周であって、熱交換器40の内気入口面41と外気出口面44の境界40aと、外気入口面42と内気出口面43の境界40bと、これらの境界40a、40bを通る同一平面上に、途切れることなく連続し、その面47aがすべて同一平面となっているフランジ47を設けている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, on the outer periphery of the
また、図6に示すように、筐体1の内部に、熱交換器40をはめ込む開口部16を有し、かつ、開口部16に熱交換器をはめ込んだ状態のとき、開口部16の周囲が熱交換器40のフランジ47と対向する大きさの取付板部15を設けている。
Further, as shown in FIG. 6, the
そして、フランジと取付板部15との間にパッキン17を配置した状態で、熱交換器40を取付板部15の開口部16にはめ込み、フランジ47と取付板部15とにより、パッキン17を挟むようにしている。このようにして、フランジ17と取付板部15とにより、パッキン17を押し付け合い、面圧を管理することで、熱交換器40と取付板部15との間をシールするようになっている。
Then, with the packing 17 disposed between the flange and the mounting
これにより、熱交換機1を製造する際では、熱交換器40のフランジ47と取付板部15との間にパッキン17を位置させながら、熱交換器40を取付板部15の開口部16にはめ込むだけで、熱交換器40と取付板部15との間をシールすることができる。このため、従来のシール材を塗り付ける場合と比較して、組み付けの作業性を向上させることができる。
Thereby, when manufacturing the
(第2実施形態)
第1実施形態では、熱交換器40が熱交換コア50と、第1カバー60と、第2カバー70の別々の部品から構成されている場合を例として説明したが、本実施形態では、熱交換器が同一部品により一体的に形成されている場合について説明する。
(Second Embodiment)
In 1st Embodiment, although the
図10に、第2実施形態における熱交換器の斜視図を示す。なお、図10は、図13に対応する図であり、図13と同様の構成部には、図13と同一の符号を付している。 In FIG. 10, the perspective view of the heat exchanger in 2nd Embodiment is shown. FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 13, and the same reference numerals as those in FIG. 13 are attached to the same components as those in FIG. 13.
図10に示す熱交換器80は、基本的には、図13に示す熱交換器80と同様の構成となっている。具体的には、略長方形の複数のプレート84が一定間隔で平行に積層されており、隣り合うプレート84の間にフィン83が配置されている。そして、隣り合うプレート84と底板85および第1縦板86とによって、内気通路81が構成され、隣り合うプレート84と天板87と第2縦板88とによって、外気通路82が構成されている。
The
なお、フィン83、プレート84、底板85、第1縦板86、天板87、第2縦板88は、すべて、例えば、アルミニウムにより構成され、ろう付けにより、熱交換器80が一体的に形成されている。
The
このように、本実施形態の熱交換器80は、第1実施形態で説明したコアプレート51が、第1カバー隔壁63および第2カバー隔壁73を兼ねた構造となっている。
Thus, the
そして、この熱交換器80では、フランジ89が、第1実施形態と同様に、熱交換器40の外周であって、熱交換器40の内気入口面(上面)80aと外気出口面(背面)80dの境界と、外気入口面(下面)80cと内気出口面(正面)80bの境界とを通る位置に、同一平面となるように、途切れることなく連続して設けられている。このフランジ89も、例えば、アルミニウムにより構成されており、ろう付けにより、熱交換器80と一体的に形成されている。
And in this
熱交換器80がアルミニウムにより一体的に形成されている場合でも、このようにフランジ89を設けることで、第1実施形態と同様の効果が得られる。
Even when the
なお、熱交換器80が特許請求の範囲に記載の熱交換機コアに相当する。また、上面80a、下面80c、正面80b、背面80dのそれぞれが、順に、特許請求の範囲に記載の第1流体入口面と、第2流体入口面、第1流体出口面と、第2流体出口面とに相当する。
The
また、ここでは、第1実施形態で説明したコアプレート51が、第1カバー隔壁63および第2カバー隔壁73を兼ねているような構造を例として説明したが、例えば、アルミニウムで構成されたコアプレート51と、第1カバー隔壁63と、第2カバー隔壁73とを別々に用意し、これらを一体ろう付けすることもできる。
Here, the
(他の実施形態)
(1) 図11に、他の実施形態における熱交換器の側面図を示す。なお、図11は、図2に対応する図であり、図2と同様の構成部には、図2と同一の符号を付している。
(Other embodiments)
(1) In FIG. 11, the side view of the heat exchanger in other embodiment is shown. FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 2, and components similar to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2.
第1実施形態では、フランジ47のパッキン17と接する面47a(図5参照)がすべて同一の平面となっている場合を例として説明したが、熱交換器40と取付板部15との間のシールを確保できれば、フランジ47のパッキン17に接する面47aは、必ずしも、すべての面が平行でなくても良い。
In 1st Embodiment, although the
例えば、図11に示すように、熱交換器40の上面41の縁および下面42の縁に位置するフランジ47の面47bを、他の面47aに対して、斜めにすることもできる。なお、この場合、取付板部15の形状をフランジ47に対応するように変更する。
For example, as shown in FIG. 11, the
(2) 第1実施形態では、フランジ47を、熱交換器40の外周のうち、内気入口面41と外気出口面44との境界40aと、外気入口面42と内気出口面43との境界40bと、これらの境界40a、40bを通る同一平面上に配置する場合を例として説明したが、内気と外気の境目から外気や雨水が内気側に浸入しないようにできるのであれば、フランジ47を他の位置に設けることもできる。
(2) In the first embodiment, the
例えば、図12中の太線で示すように、熱交換器80の内気が流入する内気入口側面(熱交換器80の上面)80aと、熱交換器80の内気が流出する内気出口側面(熱交換器80の正面)80bのそれぞれの縁(内気入口側面と内気出口側面の境界を除く)に、フランジ47を設けることもできる。
For example, as shown by a thick line in FIG. 12, an inside air inlet side surface (upper surface of the heat exchanger 80) 80a into which the inside air of the
このように、少なくとも、内気入口面41と外気出口面44との境界40aと、外気入口面42と内気出口面43との境界40bとを通る位置に、フランジ47を設けることができる。なお、この場合、取付板部15の形状をフランジ47に対応させる。
Thus, the
(3) 第1実施形態では、フランジ47となる第1フランジ68を第1カバー60に一体成形し、フランジ47となる第2フランジ78を第2カバー70に一体成形する場合を例として説明したが、フランジ47を、第1カバー60、第2カバー70とは別の部品として形成し、第1カバー60および第2カバー70に接着することもできる。
(3) In the first embodiment, the case where the
(4) 第2実施形態では、フランジ89を、熱交換器80を構成するコアプレート等と同様に、アルミニウムにより構成する場合を例として説明したが、アルミニウムに限らず、他の金属により、フランジを構成することもできる。例えば、鉄、銅、ステンレス等の耐腐食性が高い金属材料により、フランジを構成することができる。
(4) In 2nd Embodiment, although the case where the
なお、フランジと熱交換器自体とを同一の金属材料で構成したり、異なる金属材料で構成したりすることもできる。この場合、ろう付けもしくは接着により、フランジを熱交換器と一体的に形成する。 Note that the flange and the heat exchanger itself can be made of the same metal material or different metal materials. In this case, the flange is formed integrally with the heat exchanger by brazing or bonding.
(5) 第1実施形態では、樹脂材料で構成された第1、第2カバー60、70に対して、樹脂材料で構成されたフランジ47(第1フランジ68、第2フランジ78)を設ける場合を例として説明したが、第1、第2カバーと異なる材料(例えば、金属材料)で構成されたフランジを第1、第2カバーに設けることもできる。
(5) In 1st Embodiment, when providing the flange 47 (
また、第2実施形態では、アルミニウム、すなわち、金属材料で構成された熱交換器80に対して、金属材料で構成されたフランジ89を設ける場合を例として説明したが、熱交換器80と異なる材料(例えば、樹脂材料)で、フランジを構成することもできる。これらの場合、第1、第2カバーにフランジを接着することで、熱交換器にフランジを設けることができる。
Moreover, in 2nd Embodiment, although the case where the
(6) 上記した各実施形態では、本発明を、携帯電話基地局用熱交換機に適用する基地局冷却用に適用する場合を例として説明したが、高温流体と低温流体の熱交換を行うことを目的とする場合であれば、他の分野の熱交換機に本発明を適用することができる。 (6) In each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to base station cooling applied to a mobile phone base station heat exchanger has been described as an example. However, heat exchange between a high-temperature fluid and a low-temperature fluid is performed. Can be applied to heat exchangers in other fields.
1…熱交換機、10…筐体、15…取付板部、17…パッキン、
40、80…熱交換器、47、89…フランジ。
DESCRIPTION OF
40, 80 ... heat exchanger, 47, 89 ... flange.
Claims (8)
前記熱交換機コア(40、80)は、前記熱交換機コア(40、80)の内部に前記第1流体が流入する第1流体入口面(41、80a)と、前記第1流体入口面(41、80a)の一端側に隣接し、前記熱交換機コア(40、80)の内部から前記第1流体が流出する前記第1流体出口面(43、80b)と、前記第1流体入口面(41、80a)に対向して配置され、前記熱交換機コア(40、80)の内部に前記第2流体が流入する第2流体入口面(42、80c)と、前記第1流体入口面(41、80a)の他端側および前記第2流体入口面(42、80c)に隣接し、前記熱交換機コア(40、80)の内部から前記第2流体が流出する第2流体出口面(44、80d)とを有しており、
前記熱交換機コア(40、80)の周囲のうち、少なくとも、前記第1流体入口面(41、80a)と前記第2流体出口面(44、80d)の境界と、前記第1流体出口面(43、80b)と前記第2流体入口面(42、80c)の境界とを通る位置に、連続している形状のフランジ(47、89)が形成されており、
前記筐体(10)は、前記熱交換機コア(40、80)を前記筐体(10)に取りけるための取付部(15)を、前記筐体(10)の内部に備えており、
前記取付部(15)は、前記熱交換機コア(40、80)がはめ込まれる開口部(16)を有し、かつ、前記開口部(16)の周囲が、前記開口部(16)にはめ込まれた前記熱交換機コア(40、80)の前記フランジ(47、89)と対向する形状であり、
前記フランジ(47、89)および前記取付部(15)の間にパッキン(17)が配置され、前記フランジ(47、89)と前記取付部(15)とにより、前記パッキン(17)を挟んだ状態で、前記熱交換機コア(40、80)が前記取付部(15)に取り付けられていることを特徴とする熱交換機。 In a heat exchanger comprising a heat exchanger core (40, 80) housed in the housing (10) and exchanging heat between the first fluid and the second fluid flowing into the housing (10),
The heat exchanger core (40, 80) includes a first fluid inlet surface (41, 80a) through which the first fluid flows into the heat exchanger core (40, 80) and a first fluid inlet surface (41). 80a), the first fluid outlet surface (43, 80b) through which the first fluid flows out from the heat exchanger core (40, 80), and the first fluid inlet surface (41). 80a), a second fluid inlet surface (42, 80c) through which the second fluid flows into the heat exchanger core (40, 80), and the first fluid inlet surface (41, 80). 80a) and the second fluid outlet surface (44, 80d) adjacent to the second fluid inlet surface (42, 80c) and through which the second fluid flows out from the heat exchanger core (40, 80). ) And
Of the periphery of the heat exchanger core (40, 80), at least a boundary between the first fluid inlet surface (41, 80a) and the second fluid outlet surface (44, 80d), and the first fluid outlet surface ( 43, 80b) and a flange (47, 89) having a continuous shape is formed at a position passing through the boundary between the second fluid inlet surface (42, 80c),
The housing (10) includes an attachment portion (15) for attaching the heat exchanger core (40, 80) to the housing (10) inside the housing (10).
The mounting portion (15) has an opening (16) into which the heat exchanger core (40, 80) is fitted, and the periphery of the opening (16) is fitted into the opening (16). Further, the heat exchanger core (40, 80) has a shape facing the flange (47, 89),
A packing (17) is disposed between the flange (47, 89) and the mounting portion (15), and the packing (17) is sandwiched between the flange (47, 89) and the mounting portion (15). In a state, the heat exchanger core (40, 80) is attached to the attachment portion (15).
平板状のコアプレート(51)が積層されて前記第1流体が流れる第1通路(52)と前記第2流体が流れる第2通路(53)が交互に形成されるとともに、前記第1通路(52)および前記第2通路(53)内に前記第1流体および前記第2流体との熱交換を促進するフィン(54)が設置されて、前記第1流体と前記第2流体とを熱交換させる熱交換部(50)と、
前記熱交換部(50)の一端側に配置され、前記第1流体が流れる第3通路(66)と前記第2流体が流れる第4通路(67)とを、前記コアプレート(51)の積層方向に沿って交互に形成している第1通路形成部(60)と、
前記熱交換部(50)の他端側に配置され、前記第1流体が流れる第5通路(76)と前記第2流体が流れる第6通路(77)とを、前記コアプレート(51)の積層方向に沿って交互に形成している第2通路形成部(70)とを備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の熱交換機。 The heat exchanger core (40)
The first passage (52) through which the first fluid flows and the second passage (53) through which the second fluid flows are alternately formed by laminating a flat core plate (51), and the first passage ( 52) and fins (54) for promoting heat exchange with the first fluid and the second fluid are installed in the second passage (53), and heat exchange is performed between the first fluid and the second fluid. A heat exchanging part (50)
The core plate (51) is laminated with a third passage (66) through which the first fluid flows and a fourth passage (67) through which the second fluid flows, arranged on one end side of the heat exchange part (50). First passage forming portions (60) alternately formed along the direction;
A fifth passage (76) through which the first fluid flows and a sixth passage (77) through which the second fluid flows are arranged on the other end side of the heat exchange part (50), and the core plate (51). The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, further comprising second passage forming portions (70) formed alternately along the stacking direction.
前記フランジ(47)は、前記第1、第2通路形成部(60、70)と同一の材料により、前記第1、第2通路形成部(60、70)と一体成形された構造であることを特徴とする請求項4に記載の熱交換機。 The heat exchange part (50) is made of a metal material, and the first and second passage forming parts (60, 70) are made of a resin material,
The flange (47) has a structure integrally formed with the first and second passage forming portions (60, 70) using the same material as the first and second passage forming portions (60, 70). The heat exchanger according to claim 4.
前記フランジ(47)は、樹脂材料により構成されており、前記第1、第2通路形成部(60、70)に接着された構造であることを特徴とする請求項4に記載の熱交換機。 The heat exchange part (50) is made of a metal material, and the first and second passage forming parts (60, 70) are made of a resin material,
The heat exchanger according to claim 4, wherein the flange (47) is made of a resin material and has a structure bonded to the first and second passage forming portions (60, 70).
前記フランジは、金属材料により構成されており、ろう付けにより、前記第1、第2通路形成部と一体的に成形された構造であることを特徴とする請求項4に記載の熱交換機。 The heat exchange part, the first and second passage forming parts, and the flange are made of the same metal material,
5. The heat exchanger according to claim 4, wherein the flange is made of a metal material and has a structure integrally formed with the first and second passage forming portions by brazing.
前記フランジは、前記熱交換部、前記第1、第2通路形成部と異なる金属材料により構成されており、接着により、前記第1、第2通路形成部と一体的に成形された構造であることを特徴とする請求項4に記載の熱交換機。
The heat exchange part, the first and second passage forming parts are made of the same metal material,
The flange is made of a metal material different from that of the heat exchange part and the first and second passage forming parts, and has a structure formed integrally with the first and second passage forming parts by bonding. The heat exchanger according to claim 4.
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